اصول فلاشینگ سیستم های هیدرولیک

هنگام انجام آنالیز روغن با سئوالات متعددی مواجه می شویم. مهمترین این سئوالات این است كه با دستگاهی كه روانكار آن دچار آلودگی شده و یا زمان كاركرد آن به پایان رسیده و روانكار آن تخلیه شده است چه باید كرد؟ آیا به عملیات فلاشینگ نیاز است؟ اگر پاسخ مثبت باشد سوالات دیگری نیز مطرح می شود. دلیل اساسی كه منجر به انجام عملیات فلاشینگ شده چه بوده است؟ انجام این عملیات چقدر ضروری است و یا برای انجام آن چقدر فرصت داریم؟در صورت عدم انجام عملیات چه خطراتی پیش می آید؟ آثار جانبی منفی انجام عملیات فلاشینگ چیست؟ در مقاله زیر تلاش شده است تا به سئوالاتی از این قبیل پاسخ داده شود. تجربه نشان داده كه دلایل متعددی برای فلاشینگ یك سیستم وجود دارد. تخریب روغن،گرفتگی فیلترها، استفاده از دستگاه جدید و یا تازه تعمیر پس از راه اندازی مجدد دستگاه استفاده از روانكار نامناسب و یا تركیب دو روغن ناسازگار و آلودگی میكروبی از جمله این دلایل هستند. همچنین از فلاشینگ می توان به عنوان یكی از ابزارهای پیشگیری از تعمیرات (فلاشینگ پیش بینانه) استفاده كرد.
برای تشخیص زمان انجام عملیات فلاشینگ، می توان با مشاهده ظاهری سطوح داخلی جعبه دنده ها، سیستم های هیدرولیك، بلبرینگ ها و ... افزایش نامتعارف دمای مخزن و میزان سایش از طریق آنالیز روغن، زمان دقیق و ضرورت انجام عملیات فلاشینگ را بررسی كرد.
●شیوه های فلاشینگ
فلاشینگ شامل فعالیت های مجزایی می شود كه برای حذف رسوبات و مواد ناخواسته و معلق در سیستم انجام می پذیرد. همانگونه كه در فهرست شیوه های فلاشینگ به آن اشاره خواهد شد، حذف آلاینده های مضر چه به صورت محلول و یا نامحلول در روغن نقش موثری در جلوگیری از تشكیل مواد لجنی و لعاب دارد. استفاده از یك شیوه نامناسب نه تنها بی فایده است بلكه ممكن است آثار جانبی منفی نیز ایجاد كند. استفاده از سیال شیمیایی نامتعارف، دما، فشار و یاسرعت سیال نامناسب روی دستگاه، آب بندی آن و حتی سیال روانكار اثر نامطلوبی بر جای می گذارد.
▪فیلتراسیون: در بعضی از دستگاهها كه فیلتر، جزیی از سیستم نیست می توان با استفاده از یك فیلتر، تا حد زیادی میزان آلاینده های جامد و غیرمحلول در سیستم ها را كاهش داد.
▪ ایجاد تلاطم: در سیستم های هیدرولیك و جعبه دنده ها با استفاده از یك سیال با ویسكوزیته پایین و سرعت بالا (عدد رینولدز۶۰۰۰-۴۰۰۰) كه حدود۴-۲ برابر سرعت سیال روانكار بكار گرفته شده در سیستم است، می توان آلاینده ها را از سیستم خارج كرد.
▪ روغن فلاش با دمای بالا: در این شیوه، علاوه بر استفاده از یك سیال ویسكوزیته پایین باافزایش دما، حلالیت رسوبات در روغن افزایش یافته و از سیستم تخلیه می شوند. محدوده دمای مورد نظر در این روش۹۰-۸۰ درجه سانتیگراد است.
▪دمای چرخه ای »گردشی« روغن فلاش: با ایجاد شوك حرارتی در دمای بالاتر از۳۸ درجه سانتیگراد، رسوبات به راحتی از سطوح جدا می شوند.
▪جریان ضربه ای روغن: با تغییر شدت جریان سیال فلاش، جریان ضربه ای سیال ایجاد می شود كه به جدا شدن رسوبات از برآمدگی ها و یا شیارهای سطوح كمك می كند.
▪معكوس كردن جریان روغن: با تغییر جهت جریان سیال، رسوباتی كه به یك سمت متمایل شده اند، از سطوح دستگاه به راحتی جدا شده و وارد جریان سیال می شوند.
▪باردار كردن ذرات: با استفاده از این روش رسوبات و مواد لجنی به راحتی مانند ذرات میكرونی از جداره سطوح جدا شده و وارد روغن می شوند.
▪فلاشینگ بوسیله پاك كننده ها و حلال ها: با توجه به میزان آلودگی مورد نظر برای كاهش آلاینده های سیستم، از حلال ها و پاك كننده های مختلفی استفاده می شود كه با غلظت۱۵-۵ درصد به سیال فلاشینگ افزوده می شود. از جمله موارد مهم برای انتخاب حلال مناسب، سازگاری آن با روغن، آب بندها و سطوح دستگاه است.
▪ تمیز كردن شیمیایی و مكانیكی: از دیگر شیوه های فلاشینگ استفاده از تركیبات شیمیایی فعال مانند اسیدها و بازها است كه به راحتی آلاینده های آلی و غیر‌آلی را در خود حل می كند.
همچنین در شیوه تمیز كردن مكانیكی با استفاده از كاردك ها و یا برس ها، سطوح داخلی مخزن هیدرولیك و جعبه دنده ها را از مواد آلاینده پاك می كنند.
همان گونه كه استفاده مناسب از شیوه های مختلف فلاشینگ موجب افزایش طول عمر دستگاه و زمان كاركرد روغن می شود، انتخاب نامناسب از شیوه ها و استراتژی فلاشینگ علاوه بر اتلاف هزینه و وقت، در مواقعی بی تاثیر بوده و حتی ممكن است روی دستگاه و روغن تاثیر منفی داشته باشد. به عنوان مثال برای جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی سطوح فلزات از ادتیوهای ضد خورندگی و ضد زنگ استفاده می شود. در مواردی ممكن است با استفاده از سیال فلاشینگ نامناسب، ادتیوهای مذكور با سیال فلاشینگ »اسیدها و یا بازها« تركیب شده و موجب كاهش زود هنگام میزان ادتیو ضدخورندگی و ضد زنگ شود.
● تعاریف چهارگانه در استراتژی عبارتند از:
▪روغن اولیه: روغنی است كه از دستگاه تخلیه می شود.
▪سیال فلاشینگ: سیالی است كه بعد از تخلیه روغن اولیه برای فلاشینگ مورد استفاده قرار می گیرد.
▪سیال شستشو: برای پاك كردن دستگاه از سیال فلاشینگ مورد استفاده قرار می گیرد و معمولاً از نظر خواص، مشابه روانكاری است كه پس از عملیات فلاشینگ از آن در سیستم استفاده خواهد شد.
▪روغن جدید: روانكاری است كه پس از انجام عملیات فلاشینگ در سیستم استفاده می شود.
● استراتژی های فلاشینگ
▪تعویض دوباره روغن: وقتی سطوح داخلی دستگاه مانند مخزن سیستم هیدرولیك هنوز بطوركافی از ذرات آلاینده و رسوبات پاك نشده باشد، بهترین استراتژی، استفاده از تعویض دوباره روغن است. در این استراتژی به هنگام تخلیه روغن مقدار زیادی از آلاینده ها و روغن كاركرده تخلیه شود. روغن جدید در سیستم شارژ شده و در مسیر آن فیلتر قرار می دهند تا بدین وسیله مقدار بیشتری از مواد نامحلول، فیلتر شوند. این عملیات تا رسیدن سیستم به دمای عملیاتی صورت می گیرد و با توجه به نیاز سیستم ممكن است چندین بار این عملیات تكرار شود. جدول زیر تاثیر استراتژی تخلیه مجدد روغن روی میزان حذف آلاینده ها را نشان می دهد.بر اساس اطلاعات موجود در ستون دوم این جدول مشاهده می شود كه با این روش، میزان حذف آلاینده ها حتی به عدد۹۹ درصد می رسد.
▪ Simple Power Flush : در این روش با استفاده از سیالی با سرعت بالا و یا فیلترهای قابل حمل، لجن و مواد نامحلول را از كف مخازن و دیواره های داخلی ماشین آلات جدا می كنند. به طور معمول در این استراتژی به شیوه تخلیه مجدد روغن نیازی نبوده و در سیستم های بزرگ تر به صورت چند مرحله ای در نقاط مختلف سیستم اجرا می شود.
▪Advanced Power Flush : این راهكار تقریباً S.P.F است، مضاف بر این كه از شیوه های مختلف برای حذف رسوبات مضر استفاده می شود. انتخاب یك یا چند شیوه با توجه به بررسی سطوح داخلی دستگاه و عامل الزام فلاشینگ صورت می گیرد.
▪Chemical Power Flush : استفاده از مواد شیمیایی مانند حلال، پاك كننده ها، مواد اسیدی و یا بازی به عنوان سیال فلاشینگ آخرین گزینه است. چرا كه استفاده از این گونه مواد ممكن است روی عملكرد دستگاه تاثیر منفی بگذارد. از جمله این آثار منفی آسیب به الاستومرهای آب بندها، ناسازگاری با روغن پایه و ادتیوهای روغن جدید و كاهش عملكرد بعضی از ادتیوها مانند ادتیوهای ضد زنگ و ضد خوردگی است.
▪تمیز كردن مكانیكی: در این استراتژی بخشی از دستگاه یا تمام آن باز می شوند. در موتورهای دیزلی، كمپرسورها و جعبه دنده ها پس از بازكردن دستگاه با استفاده ازبُرس و حلال ها، عملیات تمیز كردن صورت می گیرد.
●فلاشینگ و آنالیز روغن
در ارتباط با اجرای عملیات فلاشینگ، زمان انجام آنالیز روغن نقش بسیار مهمی ایفا می كند. بر اساس اطلاعات بدست آمده از آنالیز روغن، می توان دریافت كه آیا اصولاً به فلاشینگ نیازی هست یا خیر؟ زمان و نحوه انجام فلاشینگ و همچنین میزان موفقیت آمیز بودن آن را نیز بیان می كند.
▪نقش اساسی آنالیز روغن را در سه مرحله می توان بررسی كرد:
فاز اول- قبل از فلاشینگ: به كمك آنالیز روغن قبل از فلاشینگ، لزوم و یا عدم نیاز به آن را می توان از روی شرایط و داده های آنالیز روغن دریافت كرد.
فاز دوم- در حین انجام فلاشینگ: همان گونه كه پیش از این اشاره شد برای میزان موفقیت در كاهش و یا از بین بردن میزان آلاینده ها و رسوبات در سیستم توسط روش های مختلف فلاشینگ، آنالیز روغن و داده های آن بسیار مهم است. همچنین با این آزمون درصد رسیدن به نتیجه مشخص می شود.
فاز سوم- پس از فلاشینگ: آثار جانبی اجرای عملیات فلاشینگ موضوعی است كه پس از انجام آن مورد نظر قرار می گیرد و این زمان مناسب ترین زمان برای تشخیص این آثار است. برای مثال نقش سیال شستشو در تغییر ویسكوزیته و با كاهش كارایی ادتیوهایی مانند ضدسایش، ضدخوردگی و ضد زنگ زدگی پس از فلاشینگ به كمك آنالیز روغن در قسمت های مهم دستگاه از جمله عواملی است كه میزان اثربخش بودن آنالیز روغن را نشان می دهد. این زمان، زمان صحیح نمونه گیری و استفاده مناسب از آزمایش های عملی و آزمایشگاهی است.
●مشكلات بالقوه پس از عملیات فلاشینگ
در كنار مزایای بیشمار فلاشینگ كه در ابتدای مقاله به آنها اشاره شد ممكن است آثار منفی آن نیز مطرح شود كه برخی از آنها عبارتند از: جدا شدن از آب، كاهش پایداری اكسیداسیون روانكار، انحراف ویسكوزیته، تاثیر منفی روی عملكرد ادتیوها، شكل نشتی و آب بندها و بسته شدن فیلترها و مجاری عبور روغن.

نویسنده: مهندس مجید محمدخانی
Reference:
- “When to perform flush”. Jim fitch، machinery lubrication magazine. May ۲۰۰۴
- “Navigating the maze of flushing tactics”. Jim fitch، Machinery lubrication magazine. July ۲۰۰۴
- “Flushing strategy rationalization”. Jim fitch، machinery lubrication magazine. September ۲۰۰۴
- “Flushing and the voice within your oil”. Jim fitch، Oil analysis and lubrication learning center.
- “Cleaning and flushing basics for hydraulic system and similar machines”. Tom odden، machinery lubrication magazine. July ۲۰۰۱
- “How to flush gearboxes and bearing housings”. Machinery lubrication Magazine. March۲۰۰۶.

منبع : روزنامه جوان